CN114199204A - 一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，能够快速确定摄影机倾斜的角度，并以此调节第一电磁铁的通电大小，使得摄影机受到多个方向的磁力推动，以接近原拍摄角度，且由于摄影模块被悬挂绳固定，使得摄影模块能够快速调整角度，同时摄影模块通过悬挂绳晃动时，会产生延迟效应，能够减少摄影模块的晃动幅度，根据并联电路中电流的大小调整第二电磁铁的通电大小，对摄影模块的角度进行二次调整，使得摄像机保持原拍摄角度，提高在低空摄影时拍摄的测绘图的质量，并且通过第一电磁铁和第二电磁铁的联合作用，使得摄影机在无人机移动时，减少晃动保持稳定。

Description

一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法

技术领域

本发明涉及无人机测绘技术领域，特别涉及一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法。

背景技术

无人机进行低空摄影测量具有高机动灵活性、影像高分辨率、系统高度集成、影像获取成本低等特点，且低空摄影测量由于摄影高度较低，云雾产生的遮挡影响更小，因此，近年来在测绘产品快速更新、资源调查、防灾救灾等方面得到了广泛运用，无人机在沿着某一方向进行低空摄影，获得的前后相互重叠的影响序列，需要将航带重构，航带排列大都需要通过手工方式重新构建航带影像序列，确定航带中各影像位置，并需旋转各影像（顺时针或逆时针旋转90°)，这种航带构建方式需专业人员操作，耗时且易出错，因此目前使用自动构建航带影像序列技术，对于低空影像数据快速处理，利用IMU记录的姿态角中的偏航角对影像进行相应的旋转，从而实现利用POS数据自动重构航带。

但是无人机平台因重量轻且飞行高度低，易受气流、风力等影响，而抖动剧烈，使飞行航线难于按设定的方向行进而偏离航线，导致影像重叠度不规则、旋偏角和尺度变化过大且无规律，此时自动重构航带难以及时做出反应，可能影像角度还未调节好，机体又发生变动，导致测绘影像的效果差，为此，我们提出一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，通过设置的检测模块、第一电磁铁和悬挂绳进行初步调整，能够快速的调整摄影模块的拍摄角度；通过设置的检测模块和第一电磁铁对初步调整做进一步的优化，使得摄像机保持原拍摄角度，提高在低空摄影时拍摄的测绘图的质量，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，其特征在于：使用步骤如下：

步骤一，在用无人机测绘前先做好航线规划工作，根据测绘地点和测绘要求选择最佳的航行路线，确定航线走向，查看测绘区域内是否有水源、泥潭和沼泽，防止无人机进入到上述危险区域，进行区域划分，确保测绘范围对测绘区域的全面覆盖，选定摄影基面，分析航行高度是否得当，验证地面分辨率和像片重叠度，最低地面分辨率和最小像片重叠度应分别位于摄影区域的最低和最高处，并根据确定的航向进行像控点布设；

步骤二，在无人机的挂架上安装惯性传感器、固定环、摄影模块和检测模块，摄影模块中的摄影机通过磁吸固定，且摄影机另外通过悬挂绳连接在无人机的下方，摄影机位于固定环的内侧，检测模块安装在摄影机上方，无人机起飞后沿着确定的航线飞行，摄影机通过布设的像控点确定测绘区域，当无人机在低空摄影时，遇到的风力小，能够利用惯性传感器记录的姿态角中的偏航角对影像进行相应的旋转，从而实现利用POS数据自动重构航带，航带重构后摄像机继续拍摄影像；

步骤三，当无人机在低空摄影时，遇到的风力大，断开摄影模块中的磁吸，使摄影机只通过悬挂绳固定，检测模块通过检测结果进行初步调整，减少摄影模块的晃动幅度，检测模块根据调整后的情况再次检测，进行二次调整，减少初步调整时出现的误差，确保摄像机拍摄的影像清晰；

步骤四，无人机沿航线飞完全程后，对摄像机拍摄的测绘相片处理，每幅图的图边实地严密接好，拼接后的地物地貌，不得改变其真实形状及相关位置，跨越两个图幅的线状地物，要注意两方名称、等级、注记等的一致性，图边接边差，不得大于地物点平面位置中误差和等高线高程中误差的2.5倍，小于限差可平均配赋，大于限差应查明原因妥善处理；

步骤五，测绘相片拼接完成后，需对地形图质量控制，检查调绘范围线的绘制是否符合技术要求，调绘范围是否有重复或漏洞，检查实地调绘内容是否正确，有误遗漏，综合取舍是否合理，要素相互关系处理是否恰当，能否反映实地的地理特征，检查清绘整饰后的符号、注记是否清晰、正确，检查图边的拼接是否严密、一致、无遗漏。

本发明进一步的改进在于，所述步骤一中的像控点布设包括区域网布点、特殊情况布点和全野外布点，所述区域网布点需按图廓线整齐划分，并结合考虑航摄分区、地形条件等情况，力求图形呈方形或矩形，所述特殊情况布点是在有水源、泥潭和沼泽等，不能按正常情况布设像控点时，以满足加密和测图要求为原则加布点位，所述全野外布点的布点方法为每个立体像对要布设四个平高点，所述全野外布点在加密精度满足不了测图精度要求时或像主点和标准点位落水影响到模型连接时采用。

本发明进一步的改进在于，所述步骤二中的固定环的内侧安装有第一电磁铁和第二电磁铁，所述检测模块包括上半球壳、下半球壳、环形检测管，两根所述环形检测管设置在上半球壳和下半球壳的内部，且两根所述环形检测管分别水平和垂直放置，所述环形检测管的内部空间的一半填充有填充液，所述填充液具有不透光和导电的特性，所述上半球壳的内壁设置有两条分别与两根环形检测管相对应的收光板，所述环形检测管的外壁固定安装有电阻，若干个所述电阻分为四组，且每组中的电阻相互之间组成并联电路，所述环形检测管的底部设置有电源，所述上半球壳和下半球壳的圆心处设置有光源。

本发明进一步的改进在于，所述步骤三中的初步调整方法为：1）无人机受风力影响剧烈抖动时，摄影机也随着无人机而偏转，两根环形检测管内的填充液随之倾斜；2）光源照射出的光线穿过环形检测管后能够被收光板接收，由于环形检测管内的填充液不透光，使得收光板接收到光的位置发生变化；3）根据收光板收到的光信号发生变化，能够快速确定摄影机倾斜的角度，并以此调节第一电磁铁的通电大小，使得摄影机受到多个方向的磁力推动，以接近原拍摄角度。

通过这样设置能够在没有足够的时间进行自动重构航带时，快速的调整摄影机的拍摄角度，避免拍摄的影像出现问题，另外由于摄影模块被悬挂绳固定，使得摄影模块能够快速调整角度，同时摄影模块通过悬挂绳晃动时，会产生延迟效应，能够减少摄影模块的晃动幅度，但是在摄影机偏转角度较小时，水平设置的环形检测管和垂直设置的环形检测管会有部分区域被相互遮挡，导致检测结果不正确，所以初步调整适用于无人机剧烈抖动的情况，另外光线通过环形检测管时会发生散射，也会导致检测结果出现误差，因此需要进行二次调整。

本发明进一步的改进在于，所述步骤三中的二次调整方法为：1）摄影机倾斜的角度经初步调整后偏转角度减小，但还存在误差；2）开启电源，对环形检测管中的填充液进行通电，随着填充液在检测管中的液位不同，会导致线路中并联的电阻与填充液接触的数量不同；3）由于填充液导电，使得每组并联电路中的电流大小不同，根据并联电路中电流的大小调整第二电磁铁的通电大小，对摄影模块的角度进行二次调整。

通过这样设置能够对初步调整时出现的误差进行优化，同时第一电磁铁与第二电磁铁相互配合使得摄影机固定的更加牢固，提高在低空摄影时拍摄的测绘图的质量，电阻的一端位于环形检测管的内部，另一端与电线连接组成并联电路，导电后的填充液随着倾斜角度不同，使得并联电路中连通的电阻随之改变，而电路的电压不变，根据电流大小的变化，可算得并联电阻的数量，并确定填充液倾斜时到达的位置，当大风过去后，无人机保持平稳，此时摄影模块继续通过磁吸将摄影机固定。

本发明进一步的改进在于，所述第一电磁铁和第二电磁铁均有四块，且四块所述第一电磁铁间距相同，所述第二电磁铁位于相邻两块第一电磁铁之间，所述收光板接收到的光信号用于调整第一电磁铁的磁场强度，所述电阻组成并联电路的电流大小用于调整第二电磁铁的磁场强度。

与现有技术相比，本发明通过设置的检测模块、第一电磁铁和悬挂绳进行初步调整，能够快速的调整摄影模块的拍摄角度，随着摄影机的偏转，环形检测管内的填充液随之倾斜，源照射出的光线穿过环形检测管后能够被收光板接收，由于环形检测管内的填充液不透光，使得收光板接收到光的位置发生变化，根据收光板收到的光信号发生变化，能够快速确定摄影机倾斜的角度，并以此调节第一电磁铁的通电大小，使得摄影机受到多个方向的磁力推动，以接近原拍摄角度，且由于摄影模块被悬挂绳固定，使得摄影模块能够快速调整角度，同时摄影模块通过悬挂绳晃动时，会产生延迟效应，能够减少摄影模块的晃动幅度。

与现有技术相比，本发明通过设置的检测模块和第二电磁铁对初步调整做进一步的优化，开启电源，对环形检测管中的填充液进行通电，随着填充液在检测管中的液位不同，会导致线路中并联的电阻与填充液接触的数量不同，由于填充液导电，使得每组并联电路中的电流大小不同，根据并联电路中电流的大小调整第二电磁铁的通电大小，对摄影模块的角度进行二次调整，使得摄像机保持原拍摄角度，提高在低空摄影时拍摄的测绘图的质量，并且通过第一电磁铁和第二电磁铁的联合作用，使得摄影机在无人机移动时，减少晃动保持稳定。

附图说明

图1为本发明一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法的流程框图。

图2为本发明一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法的像控点布设框图。

图3为本发明一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法的检测模块辅助重构框图。

图4为本发明一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法的初步调整流程框图。

图5为本发明一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法的二次调整流程框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，使用步骤如下：

步骤一，在用无人机测绘前先做好航线规划工作，根据测绘地点和测绘要求选择最佳的航行路线，确定航线走向，查看测绘区域内是否有水源、泥潭和沼泽，防止无人机进入到上述危险区域，进行区域划分，确保测绘范围对测绘区域的全面覆盖，选定摄影基面，分析航行高度是否得当，验证地面分辨率和像片重叠度，最低地面分辨率和最小像片重叠度应分别位于摄影区域的最低和最高处，并根据确定的航向进行像控点布设；

步骤二，在无人机的挂架上安装惯性传感器、固定环、摄影模块和检测模块，摄影模块中的摄影机通过磁吸固定，且摄影机另外通过悬挂绳连接在无人机的下方，摄影机位于固定环的内侧，检测模块安装在摄影机上方，无人机起飞后沿着确定的航线飞行，摄影机通过布设的像控点确定测绘区域，当无人机在低空摄影时，遇到的风力小，能够利用惯性传感器记录的姿态角中的偏航角对影像进行相应的旋转，从而实现利用POS数据自动重构航带，航带重构后摄像机继续拍摄影像；

步骤三，当无人机在低空摄影时，遇到的风力大，断开摄影模块中的磁吸，使摄影机只通过悬挂绳固定，检测模块通过检测结果进行初步调整，减少摄影模块的晃动幅度，检测模块根据调整后的情况再次检测，进行二次调整，减少初步调整时出现的误差，确保摄像机拍摄的影像清晰；

步骤四，无人机沿航线飞完全程后，对摄像机拍摄的测绘相片处理，每幅图的图边实地严密接好，拼接后的地物地貌，不得改变其真实形状及相关位置，跨越两个图幅的线状地物，要注意两方名称、等级、注记等的一致性，图边接边差，不得大于地物点平面位置中误差和等高线高程中误差的2.5倍，小于限差可平均配赋，大于限差应查明原因妥善处理；

步骤五，测绘相片拼接完成后，需对地形图质量控制，检查调绘范围线的绘制是否符合技术要求，调绘范围是否有重复或漏洞，检查实地调绘内容是否正确，有误遗漏，综合取舍是否合理，要素相互关系处理是否恰当，能否反映实地的地理特征，检查清绘整饰后的符号、注记是否清晰、正确，检查图边的拼接是否严密、一致、无遗漏。

步骤一中的像控点布设包括区域网布点、特殊情况布点和全野外布点，区域网布点需按图廓线整齐划分，并结合考虑航摄分区、地形条件等情况，力求图形呈方形或矩形，特殊情况布点是在有水源、泥潭和沼泽等，不能按正常情况布设像控点时，以满足加密和测图要求为原则加布点位，全野外布点的布点方法为每个立体像对要布设四个平高点，全野外布点在加密精度满足不了测图精度要求时或像主点和标准点位落水影响到模型连接时采用。

像片控制网应该根据区域网的具体环境进行布设，二者之间的距离要满足无人机的性能要求，尤其要注意的是，由于像控点的位置对空中三角测量精度产生较大的影响，所以要以此为依据对像控点进行合理设计，像片控制网的质量控制主要从三方面入手，即布网阶段的控制、像控点的选择、像控点的采集。

布网阶段要分析像片控制网的设计是否合理，与航行区域是否—一对应；所布设的像控点能否覆盖整个区域，与测绘地形的契合度；布点的密度是否适宜，是否需要在航线两端增加像控点，像控点的选择则要检查像控点的位置与旁向重叠中线以及方位线的距离，如果距离过近要适当的进行过调整；像控点是否为地面上标志性的物体，刺点是否清晰，刺点位置是否与实际物体的位置相符，像控点采集的质量控制在于仪器的检查，测绘方法的选取，操作是否得当，确保仪器的性能和精度符合测绘需求，测绘方法科学、可行，操作准确、到位。

步骤二中的固定环的内侧安装有第一电磁铁和第二电磁铁，检测模块包括上半球壳、下半球壳、环形检测管，两根环形检测管设置在上半球壳和下半球壳的内部，且两根环形检测管分别水平和垂直放置，环形检测管的内部空间的一半填充有填充液，填充液具有不透光和导电的特性，上半球壳的内壁设置有两条分别与两根环形检测管相对应的收光板，环形检测管的外壁固定安装有电阻，若干个电阻分为四组，且每组中的电阻相互之间组成并联电路，环形检测管的底部设置有电源，上半球壳和下半球壳的圆心处设置有光源。

步骤三中的初步调整方法为：1）无人机受风力影响剧烈抖动时，摄影机也随着无人机而偏转，两根环形检测管内的填充液随之倾斜；2）光源照射出的光线穿过环形检测管后能够被收光板接收，由于环形检测管内的填充液不透光，使得收光板接收到光的位置发生变化；3）根据收光板收到的光信号发生变化，能够快速确定摄影机倾斜的角度，并以此调节第一电磁铁的通电大小，使得摄影模块受到多个方向的磁力推动，以接近原拍摄角度。

第一电磁铁和第二电磁铁均有四块，且四块第一电磁铁间距相同，第二电磁铁位于相邻两块第一电磁铁之间，收光板接收到的光信号用于调整第一电磁铁的磁场强度，电阻组成并联电路的电流大小用于调整第二电磁铁的磁场强度。

在低空无人机低空测绘技术的应用过程中还要加强对航摄质量的检查，重点检查飞行质量和影像质量，一旦发现航摄质量不符合要求要及时调整航线，让无人机对该区域进行重新测绘，避免因局部区域的测量失误影响到测绘的整体质量。飞行质量的检查主要是对摄影范围、角度、航行高度、像片重叠度进行检查，确保上述技术指标的误差在最大允许范围内；影像质量的检查内容有影像的清晰度、分辨率、色调、层次等，如果影像模糊、分辨率低，或者存在大面积反光、污点、重影、错位，就要对影像对应区域进行重新测绘。

通过采用上述技术方案：通过设置的检测模块、第一电磁铁和悬挂绳进行初步调整，能够快速的调整摄影模块的拍摄角度，随着摄影机的偏转，环形检测管内的填充液随之倾斜，源照射出的光线穿过环形检测管后能够被收光板接收，由于环形检测管内的填充液不透光，使得收光板接收到光的位置发生变化，根据收光板收到的光信号发生变化，能够快速确定摄影机倾斜的角度，并以此调节第一电磁铁的通电大小，使得摄影机受到多个方向的磁力推动，以接近原拍摄角度，且由于摄影模块被悬挂绳固定，使得摄影模块能够快速调整角度，同时摄影模块通过悬挂绳晃动时，会产生延迟效应，能够减少摄影模块的晃动幅度。

实施例2

如图1-5所示，一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，使用步骤如下：

步骤一，在用无人机测绘前先做好航线规划工作，根据测绘地点和测绘要求选择最佳的航行路线，确定航线走向，查看测绘区域内是否有水源、泥潭和沼泽，防止无人机进入到上述危险区域，进行区域划分，确保测绘范围对测绘区域的全面覆盖，选定摄影基面，分析航行高度是否得当，验证地面分辨率和像片重叠度，最低地面分辨率和最小像片重叠度应分别位于摄影区域的最低和最高处，并根据确定的航向进行像控点布设；

步骤二，在无人机的挂架上安装惯性传感器、固定环、摄影模块和检测模块，摄影模块中的摄影机通过磁吸固定，且摄影机另外通过悬挂绳连接在无人机的下方，摄影机位于固定环的内侧，检测模块安装在摄影机上方，无人机起飞后沿着确定的航线飞行，摄影机通过布设的像控点确定测绘区域，当无人机在低空摄影时，遇到的风力小，能够利用惯性传感器记录的姿态角中的偏航角对影像进行相应的旋转，从而实现利用POS数据自动重构航带，航带重构后摄像机继续拍摄影像；

步骤三，当无人机在低空摄影时，遇到的风力大，断开摄影模块中的磁吸，使摄影机只通过悬挂绳固定，检测模块通过检测结果进行初步调整，减少摄影模块的晃动幅度，检测模块根据调整后的情况再次检测，进行二次调整，减少初步调整时出现的误差，确保摄像机拍摄的影像清晰；

步骤四，无人机沿航线飞完全程后，对摄像机拍摄的测绘相片处理，每幅图的图边实地严密接好，拼接后的地物地貌，不得改变其真实形状及相关位置，跨越两个图幅的线状地物，要注意两方名称、等级、注记等的一致性，图边接边差，不得大于地物点平面位置中误差和等高线高程中误差的2.5倍，小于限差可平均配赋，大于限差应查明原因妥善处理；

步骤五，测绘相片拼接完成后，需对地形图质量控制，检查调绘范围线的绘制是否符合技术要求，调绘范围是否有重复或漏洞，检查实地调绘内容是否正确，有误遗漏，综合取舍是否合理，要素相互关系处理是否恰当，能否反映实地的地理特征，检查清绘整饰后的符号、注记是否清晰、正确，检查图边的拼接是否严密、一致、无遗漏。

步骤一中的像控点布设包括区域网布点、特殊情况布点和全野外布点，区域网布点需按图廓线整齐划分，并结合考虑航摄分区、地形条件等情况，力求图形呈方形或矩形，特殊情况布点是在有水源、泥潭和沼泽等，不能按正常情况布设像控点时，以满足加密和测图要求为原则加布点位，全野外布点的布点方法为每个立体像对要布设四个平高点，全野外布点在加密精度满足不了测图精度要求时或像主点和标准点位落水影响到模型连接时采用。

像控点点位布设在航向及旁向六片或五片重叠范围内，像控点的选取，其目标影像应清晰、易于判别，目标与其它像片条件矛盾的，着重考虑目标条件，像控点目标选刺在影像明显、高程变化不大、正交的线状地物交角，交角约90度左右，影像小于0.3mm的点状地物，选择影像最清晰的一张像片作为刺点片，刺点误差和刺孔直径不大于0.1mm，高程急剧变化的斜坡不作为选刺点目标，像控点在像片正面用直径为7mm圆圈表示，高程点符号用绿色，其它符号、注记用红色，像片正上方用黑色注明图号。

步骤二中的固定环的内侧安装有第一电磁铁和第二电磁铁，检测模块包括上半球壳、下半球壳、环形检测管，两根环形检测管设置在上半球壳和下半球壳的内部，且两根环形检测管分别水平和垂直放置，环形检测管的内部空间的一半填充有填充液，填充液具有不透光和导电的特性，上半球壳的内壁设置有两条分别与两根环形检测管相对应的收光板，环形检测管的外壁固定安装有电阻，若干个电阻分为四组，且每组中的电阻相互之间组成并联电路，环形检测管的底部设置有电源，上半球壳和下半球壳的圆心处设置有光源。

步骤三中的二次调整方法为：1）摄影机倾斜的角度经初步调整后偏转角度减小，但还存在误差；2）开启电源，对环形检测管中的填充液进行通电，随着填充液在检测管中的液位不同，会导致线路中并联的电阻与填充液接触的数量不同；3）由于填充液导电，使得每组并联电路中的电流大小不同，根据并联电路中电流的大小调整第二电磁铁的通电大小，对摄影模块的角度进行二次调整。

第一电磁铁和第二电磁铁均有四块，且四块第一电磁铁间距相同，第二电磁铁位于相邻两块第一电磁铁之间，收光板接收到的光信号用于调整第一电磁铁的磁场强度，电阻组成并联电路的电流大小用于调整第二电磁铁的磁场强度。

通过采用上述技术方案：通过设置的检测模块和第一电磁铁对初步调整做进一步的优化，开启电源，对环形检测管中的填充液进行通电，随着填充液在检测管中的液位不同，会导致线路中并联的电阻与填充液接触的数量不同，由于填充液导电，使得每组并联电路中的电流大小不同，根据并联电路中电流的大小调整第二电磁铁的通电大小，对摄影模块的角度进行二次调整，使得摄像机保持原拍摄角度，提高在低空摄影时拍摄的测绘图的质量。

需要说明的是，本发明为一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，在使用时，首先，在用无人机测绘前先做好航线规划工作，根据测绘地点和测绘要求选择最佳的航行路线，确定航线走向，查看测绘区域内是否有水源、泥潭和沼泽，防止无人机进入到上述危险区域，进行区域划分，确保测绘范围对测绘区域的全面覆盖，选定摄影基面，分析航行高度是否得当，验证地面分辨率和像片重叠度，最低地面分辨率和最小像片重叠度应分别位于摄影区域的最低和最高处，并根据确定的航向进行像控点布设，其次，在无人机的挂架上安装惯性传感器、固定环、摄影模块和检测模块，摄影模块中的摄影机通过磁吸固定，且摄影机另外通过悬挂绳连接在无人机的下方，摄影机位于固定环的内侧，检测模块安装在摄影机上方，无人机起飞后沿着确定的航线飞行，摄影机通过布设的像控点确定测绘区域，当无人机在低空摄影时，遇到的风力小，能够利用惯性传感器记录的姿态角中的偏航角对影像进行相应的旋转，从而实现利用POS数据自动重构航带，航带重构后摄像机继续拍摄影像，再者，当无人机在低空摄影时，遇到的风力大，断开摄影模块中的磁吸，使摄影机只通过悬挂绳固定，检测模块通过检测结果进行初步调整，减少摄影模块的晃动幅度，检测模块根据调整后的情况再次检测，进行二次调整，减少初步调整时出现的误差，确保摄像机拍摄的影像清晰，然后，无人机沿航线飞完全程后，对摄像机拍摄的测绘相片处理，每幅图的图边实地严密接好，拼接后的地物地貌，不得改变其真实形状及相关位置，跨越两个图幅的线状地物，要注意两方名称、等级、注记等的一致性，图边接边差，不得大于地物点平面位置中误差和等高线高程中误差的2.5倍，小于限差可平均配赋，大于限差应查明原因妥善处理，最后，测绘相片拼接完成后，需对地形图质量控制，检查调绘范围线的绘制是否符合技术要求，调绘范围是否有重复或漏洞，检查实地调绘内容是否正确，有误遗漏，综合取舍是否合理，要素相互关系处理是否恰当，能否反映实地的地理特征，检查清绘整饰后的符号、注记是否清晰、正确，检查图边的拼接是否严密、一致、无遗漏。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，其特征在于：使用步骤如下：

步骤一，在用无人机测绘前先做好航线规划工作，根据测绘地点和测绘要求选择最佳的航行路线，确定航线走向，查看测绘区域内是否有水源、泥潭和沼泽，防止无人机进入到危险区域，进行区域划分，确保测绘范围对测绘区域的全面覆盖，选定摄影基面，分析航行高度是否得当，验证地面分辨率和像片重叠度，最低地面分辨率和最小像片重叠度应分别位于摄影区域的最低和最高处，并根据确定的航向进行像控点布设；

步骤二，在无人机的挂架上安装惯性传感器、固定环、摄影模块和检测模块，摄影模块中的摄影机通过磁吸固定，且摄影机另外通过悬挂绳连接在无人机的下方，摄影机位于固定环的内侧，检测模块安装在摄影机上方，无人机起飞后沿着确定的航线飞行，摄影机通过布设的像控点确定测绘区域，当无人机在低空摄影时，遇到的风力小，能够利用惯性传感器记录的姿态角中的偏航角对影像进行相应的旋转，从而实现利用POS数据自动重构航带，航带重构后摄像机继续拍摄影像；

步骤三，当无人机在低空摄影时，遇到的风力大，断开摄影模块中的磁吸，使摄影机只通过悬挂绳固定，检测模块通过检测结果进行初步调整，减少摄影模块的晃动幅度，检测模块根据调整后的情况再次检测，进行二次调整，减少初步调整时出现的误差，确保摄像机拍摄的影像清晰；

步骤四，无人机沿航线飞完全程后，对摄像机拍摄的测绘相片处理，每幅图的图边实地严密接好，拼接后的地物地貌，不得改变其真实形状及相关位置，跨越两个图幅的线状地物，要注意两方名称、等级、注记的一致性，图边接边差，不得大于地物点平面位置中误差和等高线高程中误差的2.5倍，小于限差平均配赋，大于限差应查明原因妥善处理；

步骤五，测绘相片拼接完成后，需对地形图质量控制，检查调绘范围线的绘制是否符合技术要求，调绘范围是否有重复或漏洞，检查实地调绘内容是否正确，有误遗漏，综合取舍是否合理，要素相互关系处理是否恰当，能否反映实地的地理特征，检查清绘整饰后的符号、注记是否清晰、正确，检查图边的拼接是否严密、一致、无遗漏。

2.根据权利要求1所述的一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，其特征在于：所述步骤一中的像控点布设包括区域网布点、特殊情况布点和全野外布点，所述区域网布点需按图廓线整齐划分，并结合考虑航摄分区、地形条件情况，力求图形呈方形或矩形，所述特殊情况布点是在有水源、泥潭和沼泽，不能按正常情况布设像控点时，以满足加密和测图要求为原则加布点位，所述全野外布点的布点方法为每个立体像对要布设四个平高点，所述全野外布点在加密精度满足不了测图精度要求时或像主点和标准点位落水影响到模型连接时采用。

3.根据权利要求1所述的一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，其特征在于：所述步骤二中的固定环的内侧安装有第一电磁铁和第二电磁铁，所述检测模块包括上半球壳、下半球壳、环形检测管，两根所述环形检测管设置在上半球壳和下半球壳的内部，且两根所述环形检测管分别水平和垂直放置，所述环形检测管的内部空间的一半填充有填充液，所述填充液具有不透光和导电的特性，所述上半球壳的内壁设置有两条分别与两根环形检测管相对应的收光板，所述环形检测管的外壁固定安装有电阻，若干个所述电阻分为四组，且每组中的电阻相互之间组成并联电路，所述环形检测管的底部设置有电源，所述上半球壳和下半球壳的圆心处设置有光源。

4.根据权利要求3所述的一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，其特征在于：所述步骤三中的初步调整方法为：1）无人机受风力影响剧烈抖动时，摄影机也随着无人机而偏转，两根环形检测管内的填充液随之倾斜；2）光源照射出的光线穿过环形检测管后能够被收光板接收，由于环形检测管内的填充液不透光，使得收光板接收到光的位置发生变化；3）根据收光板收到的光信号发生变化，能够快速确定摄影机倾斜的角度，并以此调节第一电磁铁的通电大小，使得摄影模块受到多个方向的磁力推动，以接近原拍摄角度。

5.根据权利要求3所述的一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，其特征在于：所述步骤三中的二次调整方法为：1）摄影机倾斜的角度经初步调整后偏转角度减小，但还存在误差；2）开启电源，对环形检测管中的填充液进行通电，随着填充液在检测管中的液位不同，会导致线路中并联的电阻与填充液接触的数量不同；3）由于填充液导电，使得每组并联电路中的电流大小不同，根据并联电路中电流的大小调整第二电磁铁的通电大小，对摄影模块的角度进行二次调整。

6.根据权利要求3所述的一种用于无人机低空摄影的地形图测绘方法，其特征在于：所述第一电磁铁和第二电磁铁均有四块，且四块所述第一电磁铁间距相同，所述第二电磁铁位于相邻两块第一电磁铁之间，所述收光板接收到的光信号用于调整第一电磁铁的磁场强度，所述电阻组成并联电路的电流大小用于调整第二电磁铁的磁场强度。

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